物理与工程　Vol.16　No.6　2006教学手段现代化大学物理课程网络辅助教学系统的构建与应用何　丽　胡其图　张小灵(上海交通大学,上海　200240)(收稿日期:2006206229)摘　要　本文介绍了上海交通大学大学物理课程网络辅助教学系统的设计思想、整体结构和主要的功能模块,概述了运用网络辅助教学系统实施“课堂教学+网络辅助教学”这种教学模式的应用情况.关键词　网络辅助教学系统;大学物理课程;网络辅助教学;课程教学THE CONSTRUCTION AN D APPL ICATION OF AWEB ASSISTED INSTRUCTION SYSTEMOF UNIVERSIT Y PH YSICS COURSEH e Li　H u Q itu　Zhang Xiaoling(Shanghai Jiao Tong University,Shanghai　200240)Abstract　In t his paper,we int roduced t he design and st ruct ure of a web assisted inst ruction system of university p hysics course,and p resented it s application in course teaching.K ey Words　web assisted inst ruction system;university p hysics course;web assisted inst ruction;course teaching引　言随着信息技术的高速发展,如何在教学实践过程中把信息技术与课程教学有机地结合起来,提高教学效率,改善教学效果,是大学物理课程教学过程中近年来所面临的一个实际问题,此类问题的解决不仅是教学方法和教学手段的进步和改革,对教学内容、教学思想和教学模式的改革也会产生重要的推进作用.经过课题组持续多年的不懈努力,我们构建和开发了基于校园网的大学物理课程网络辅助教学系统,并且在教学实践过程中进行了应用,建立了相应的基于校园网的大学物理课程网络辅助教学模式,其中对“课堂教学+网络辅助教学”模式进行了深入研究与实践.1　基于校园网的大学物理课程网络辅助教学系统的构建 基于校园网的大学物理课程网络辅助教学系统是指根据大学物理课程的特点,结合课堂教学的教学方式,利用校园网的优势而开发的一个辅助教学系统.它以面向全校各专业的物理学基础课程教学网站为运行平台,主要提供了如下功能:学生通过该系统上的“学习交流”功能实现学生与学生之间广泛的交流与互动,在讨论问题的过程中分享其他同学的学习心得与体会;教师和学生分别通过网络辅助教学系统“教师工作室”和“学生浏览区”的功能实现教师与学生之间广泛的交流和互动,其中教师通过“教师工作室”提供的各项功能与学生进行交互,发布最新教学信息,上载23物理与工程　Vol.16　No.6　2006最新教学资料等.学生通过“学生浏览区”提供的各项功能及时得到教师的指导、获得最新教学信息、下载最新教学资料等.此外,整个网络辅助教学系统有一个开放的动态教学资源库的支撑,这个教学资源库主要包括了三大模块:教师备课使用的素材资源库、学生使用的课程学习资源库以及与学习交流相联系的问题资源库.教师不仅可以从教学资源库中搜索查看教学资源,而且可以将自己拥有的教学资源上传到教学资源库.对高等学校面上的课堂教学而言,“课堂教学+网络辅助教学”教学模式中的课堂教学与网络辅助教学各环节之间的整合是一个很重要的问题(这与网络课程远程教学是有很大区别的).以课堂教学为主,应用“电子教案+计算机模拟教学软件”辅助教师进行课堂讲授,在课堂上使用网络辅助教学系统实时传输教学有关信息,在课后使用网络辅助教学系统提供教学资源,进行在线浏览,进行网上交互等,学生的角色由被动的接受者变为积极的参与者,在学习内容、学习时间和学习方式的选择上会有更大的自主性.基于校园网的物理学基础课程网络辅助教学系统的建立有利于充分发挥学生自主学习的积极性;有利于引导学生对课堂上的知识难点进行深入的讨论;有利于实现学生与学生、教师与学生之间广泛的交流和互动.基于以上的原则和思想,在构建和开发基于校园网的大学物理课程网络辅助教学系统时,充分考虑到了课堂教学的特点和教学方式.该系统以辅助课堂教学、提高课程教学效率为目标,以基于校园网的教学网站为支持平台;它遵循了教学系统设计的原理和建构主义的教学理论,采用大型数据库SQL Server 2000和ASP.N ET 技术进行设计开发,开发语言采用C #.运行在服务器操作系统Windows 2000Server 或者Windows 2003Server 上,数据库服务器采用SQL Server 2000Enterp rise Edition ,Web 服务器采用IIS5.0或者IIS6.0.2　大学物理课程网络辅助教学系统的结构和主要功能模块 网络辅助教学系统支持5种用户身份,分别是教师、助教、学生、系统管理员和匿名访客.主要有客户端和管理端两大功能模块.客户端支持4类用户使用,分别是教师、助教、学生和匿名访客,管理端供系统管理员对整个系统进行管理和维护,整体结构见图1.图　12.1　客户端教师用户模块主要由个人信息模块、课程信息模块、交流模块、成绩管理模块、学生管理模块、用户权限管理、课程用户的管理、教学资源库模块等组成.(1)个人信息模块包括了用户登录的信息以及注册的课程和个33物理与工程　Vol.16　No.6　2006人资料夹.可以查看个人信息,并对个人信息如登录密码、联系方式进行修改,可以上传和下载个人收藏的资料.(2)课程信息模块包括了课程任课教师的介绍、课程介绍以及课程的教学计划.教师可以编辑个人介绍、课程介绍信息,按周次制定自己的课程教学计划.(3)交流模块该模块具有广泛的交流功能,与课堂教学紧密相关的功能是发布教学通知、有选择性地给助教和学生发送信息以及上传和下载上课所用的教学资料.此外还包括了师生交流和学习交流两大块.在师生交流区,教师可以回答学生提出的问题,与自己的学生进行交流.而学习交流区是一个更加广泛的交流区域,它是为开放式的交流所设定的,该交流区建立各类不同的交流主题区,学生等可以在这个区域就相应的主题进行交流,同时,管理员可以将重要的问题按知识点和时间分类纳入问题资源库,教师用户还可以从问题资源库中查看和搜索需要的问题资源信息,了解学生学习时的难点,并为今后的教学做好准备.(4)成绩管理模块进行课程各个项目成绩的输入和计算,支持两种计分方式,即等级制和百分制.在系统内部这两种方式可以按照设定的标准进行自动转化,而且支持过程考核,教师在教学的过程中只要将成绩按照所给定的项目输入,并且赋予权重因子,系统就可以根据赋予的权重因子进行项目成绩和总成绩的计算,该系统可以赋予两极权重,并进行两极计算.(5)学生管理模块对学生进行管理,包括对学生进行分组,设定小组长等.同时,通过该模块可以进入学生浏览区,浏览自己课程的学生的相关信息,因此教师可以随时掌握学生的动态.(6)用户权限管理模块对以上的各功能模块进行学生用户和助教用户的权限设置,决定该课程助教和学生在网络辅助教学系统内能够使用的功能.譬如资料管理模块,就可以设置自己班的学生和非自己班的学生能否下载资料的权限.(7)课程用户管理模块对自己课程的学生用户和助教用户进行管理,包括注册和删除等功能.(8)教学资源库模块教师可以从教学资源库中查找自己需要的教学资料,也可以将自己的教学资料通过审核放入到教学资源库中,该教学资源库可实现自动增长和开放式的功能,而且教学资源库的资源知识点类型按树状结构分布,可以无穷级地添加新的知识点.2.2　客户端助教用户模块客户端助教用户除了不能进行用户权限的设置和课程用户管理之外,各项功能与教师用户相同,但是使用各项功能的权限是由教师来设置的.例如:登记作业成绩、回答学生问题等.2.3　客户端学生用户模块主要由个人信息模块、课程信息模块、交流模块、成绩查询模块、教学资源库模块等组成.(1)个人信息模块包括了学生登录的信息、教师发给学生的消息以及注册的课程.可以查看自己的个人信息,并对自己的个人信息如登录密码、联系方式进行修改.(2)课程信息模块可以查看课程的任课教师个人介绍、课程介绍信息、课程的教学通知和教学计划等,还可以下载与课程相关的教学资料.(3)交流模块包括了师生交流和学习交流两大功能模块.在师生交流这个模块可以与教师进行交流,提出自己的问题,向教师提交资料.而学习交流模块是一个更加广泛的交流区域,该交流区建立各个不同的交流主题区,所有学生和教师都可以在这个区域就相应的主题进行交流,而且所有的问题经过管理员整理后都会被纳入到问题资源库,因此学生还可以从问题资源库中查询相应的问题资源.(4)成绩查询模块可以查询与课程相关的项目成绩以及总成绩,支持两种查看方式即等级制和百分制.(5)教学资源库模块可以从教学资源库的课程学习资源库中查找自己需要的教学资料.2.4　客户端访客用户模块匿名访客是没有登陆注册的用户,可以查看(下转第44页)物理与工程　Vol.16　No.6　2006系统核心的情况下,即可完成文件的上传和下载. 3　结论构建大学物理网络辅助教学系统的基本思想是“以人为本”的教育理念,确立学生在学习中的主体地位,通过网络辅助教学系统,学生的角色由被动的接受者变为积极的参与者,学生在学习内容、学习时间和学习方式的选择上有更大的自主性.系统的主要功能是为学生提供丰富的物理学习资源,引导学生预习、复习,提高学生对物理的兴趣和学习积极性,同时提供师生之间交流的共享平台,缩短师生间的距离感.该系统与课堂教学结合起来,充分发挥了学生的主导作用,提高了教学效果.参　考　文　献[1]　吕金钟,刘柏松.物理教学中“小论文”的开展.物理与工程,2003,13(6):42(上接第34页)该系统中已经注册的所有课程的信息,还可以进入学习交流区查看所有的交流信息,但是每门课程内的具体功能要根据任课教师设置的权限来决定访客是否拥有该功能.2.5　管理端模块主要由课程管理模块、用户管理模块、课程信息管理模块、管理员管理模块、系统管理模块等组成.该端口的用户只有系统管理员一个身份,是对整个系统的管理而设置的.包括:(1)课程的管理课程信息的注册和删除,并且对课程的任课教师进行指定.(2)用户的管理对教师用户、助教用户以及学生用户进行注册和删除.(3)课程信息的管理①学习交流区的管理对学习交流区各个主题交流模块的管理者进行设定和删除,以及对学习交流区提出的问题,根据问题的知识点类别进行分类存入教学资源库.②成绩管理区的管理对课程的成绩项目进行添加和删除以及设定等级制和百分制的转化标准.③教学资源库的管理对教师上传的教学资源进行评价审核,并根据审核结果将其删除或纳入资源库;对教学资源库中已有资源的名称和资源描述进行修改,对资源进行知识点重新归类,以及删除无用的教学资源.(4)管理员的管理添加管理员,并设定管理员的级别.(5)系统管理系统的初始化,进行课程信息和教师信息的导入,以及备份数据库,进行数据的整理.3　大学物理课程网络辅助教学系统在教学中的应用 我们在“课堂教学+网络辅助教学”模式的教学试点过程中,组织学生应用大学物理课程网络辅助教学系统的交互功能在大学物理课程教学过程中进行了网上学习交流,学生先后在网上累计提出了3000多个问题,在教师引导下,学生通过课后查阅有关文献资料等学习环节,在网上对所提问题进行了积极讨论,其中部分问题演变为教师的教学研究课题;应用大学物理课程网络辅助教学系统,教师与学生之间的交互功能进行了网上答疑、传输教学信息、提供下载教学资料等教学实践.上述学习环节与课堂教学结合起来,发挥了学生的主动性,实现了在课程教学过程中学生与学生、教师与学生之间的网上交流和互动,明显提高了教学效果,受到了学生的欢迎.参　考　文　献[1]　胡其图,张小灵.基础物理教学网站的构建与设计.物理与工程,2001,11(6)[2]　胡其图等.上海交通大学国家工科基础课程物理教学基地建设.物理与工程,2004,14(6)[3]　何克抗.e2Learning的本质———信息技术与学科课程的整合.电化教育研究.2002,105(1):1～6。